Una publicación reciente en la revista Frontiers of Plant Science ofrece los resultados del primer estudio que pone a prueba la selección genómica en el mejoramiento de resistencia al brusone del trigo, una enfermedad mortal causada por el hongo Magnaporthe oryzae que se está extendiendo desde su origen en Brasil para amenazar los cultivos de trigo en el sur de Asia y el África subsahariana.
La selección genómica identifica plantas individuales basándose en la información de los marcadores moleculares, que están distribuidos densamente por el genoma del trigo. En el caso del brusone del trigo, los resultados pueden ayudar a predecir qué líneas de trigo son prometedoras como proveedoras de resistencia al brusone para futuros cruces y cuáles pueden pasar a la siguiente generación tras la selección.
En este estudio, los científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y sus socios evaluaron la selección genómica combinando datos genotípicos con datos de campo amplios y precisos sobre las respuestas al brusone del trigo para tres conjuntos de líneas y variedades de trigo genéticamente diversas, más de 700 en total, cultivadas por socios en áreas de Bangladesh y Bolivia durante varios ciclos de cultivo.
El estudio también comparó el uso de un pequeño número de marcadores moleculares vinculados a la translocación 2NS, un segmento cromosómico de la especie Aegilops ventricosa que se introdujo en el trigo en la década de 1980 y que es una fuente fuerte y estable de resistencia al brusone, con las predicciones que utilizan miles de marcadores del genoma completo. Los resultados confirman que, en entornos en los que la resistencia al brusone del trigo es determinada por la translocación 2NS, el genotipado mediante el uso de uno o pocos marcadores que marcan la translocación es suficiente para predecir la respuesta al brusone de las líneas de trigo.
Por último, los autores descubrieron que la selección basada en unos pocos marcadores moleculares asociados al brusone del trigo conservó el 89% de las líneas que también fueron seleccionadas utilizando datos de rendimiento en el campo, y descartó el 92% de las que fueron descartadas basándose en datos de rendimiento en el campo. Así pues, tanto la selección asistida por marcadores como la selección genómica ofrecen alternativas viables al cribado de campo, más lento y costoso, de muchos miles de líneas de trigo en zonas con la enfermedad, sobre todo en las primeras fases de mejoramiento, y pueden acelerar el desarrollo de variedades de trigo resistentes al brusone.
La investigación fue llevada a cabo por científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), el Instituto de Investigación de Trigo y Maíz de Bangladesh (BWMRI), el Instituto Nacional de Innovación Agropecuaria y Forestal (INIAF) de Bolivia, el Instituto Borlaug para el Sur de Asia (BISA) y el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR) en la India, la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (Alnarp) y la Universidad Estatal de Kansas en los Estados Unidos. El estudio ha sido financiado por la Fundación Bill & Melinda Gates, el Ministerio de Relaciones Exteriores y de la Mancomunidad de Naciones, la Agencia de EE. UU. para el Desarrollo Internacional (USAID), el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT), el Consejo Indio de Investigación Agrícola (ICAR), el Consejo Sueco de Investigación y el Centro Australiano para la Investigación Agrícola Internacional (ACIAR).
Foto de portada: Un investigador de Bangladesh muestra espigas de trigo infectadas por el brusone del trigo y explica cómo la enfermedad ataca directamente al grano. (Foto: Chris Knight/Universidad de Cornell)
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